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第03讲导数与函数的极值、最值
目录
TOC\o1-2\h\z\u01模拟基础练 2
题型一:求函数的极值与极值点 2
题型二:根据极值、极值点求参数 3
题型三:求函数的最值(不含参) 6
题型四:求函数的最值(含参) 7
题型五:根据最值求参数 11
题型六:函数单调性、极值、最值的综合应用 13
题型七:不等式恒成立与存在性问题 16
02重难创新练 18
03真题实战练 33
题型一:求函数的极值与极值点
1.已知函数,当时,求的极值.
【解析】易知的定义域为,
由可得,
当时,,
令可得;
因此当时,,此时在上单调递减,
当时,,此时在上单调递增,
因此在处取得极小值;
所以的极小值为,无极大值.
2.(2024·黑龙江·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性,并求出的极小值.
【解析】(1)当时,,
则,
所以,
又知,
所以在点处的切线方程为.
(2)因为,
令,
则或,
所以当时,,
当或时,.
综上,在上单调递减,在和上单调递增;
所以.
3.已知,函数.证明存在唯一的极值点.
【解析】令,则,
令,则,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
当时,,,当时,,
画出大致图像如下:
所以当时,与仅有一个交点,令,则,且,
当时,,则,单调递增,
当时,,则,单调递减,
为的极大值点,故存在唯一的极值点;
题型二:根据极值、极值点求参数
4.已知函数在时有极值0,则.
【答案】11
【解析】由函数,得,
由题意得,解得或,
当时,,仅当时等号成立,
此时在R上单调递增,无极值,不符合题意;
当时,,
令,则或,令,则,
即在上均单调递增,在上单调递减,
故在处取得极小值,且,则,
即符合题意,故,
故答案为:11
5.(2024·陕西铜川·三模)若函数有两个极值点,则实数的取值范围为.
【答案】
【解析】的定义域为,
,
令,得.
令,则.
令,则,即,即.
当时,单调递增;当时,单调递减.
,
又当趋近于0时,趋近于;当趋近于时,趋近于0,
作出的草图如图,
由图可知,当时,方程有两个正根,从而函数有两个极值点.
6.(2024·四川成都·模拟预测)若函数在上有2个极值点,则实数的取值范围是.
【答案】
【解析】由函数,可得,
因为函数在上有2个极值点,即在上有两解,
即在上有两解,
令且,可得,
当时,可得,单调递增,不符合题意,(舍去);
当时,令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,当时,取得极小值,极小值为,
要使得在上有两解,则满足,
当时,解得;
当,即,
设,其中,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
又因为,所以,
所以不等式,可得,
由可得,解得,
综上可得,实数的取值范围为.
故答案为:.
7.已知函数,其中且.若存在两个极值点,,则实数a的取值范围为.
【答案】
【解析】对函数求导得:,
因为存在两个极值点,所以有两个不同的变号零点.
令,有,令,,
所以与有两个交点;
当时,,,
设过原点的直线与的切点坐标为,
切线斜率为,
所以切线方程为:,
将原点坐标带入切线方程得.
此时切线的斜率为:,现在需要有两个交点,
即,因为,有,所以,所以;
同理知当时,,,即,所以.
综上知:的取值范围为.
故答案为:
题型三:求函数的最值(不含参)
8.函数在区间上的最大值是.
【答案】
【解析】,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
故.
故答案为:.
9.(2024·安徽·二模)已知函数,当时的最大值与最小值的和为.
【答案】
【解析】,
当时,,递增;当时,,递减;
,,,
故最大值与最小值的和为:.
故答案为:
10.函数在区间上的最大值是;最小值是.
【答案】5
【解析】由,求导得,
而,则当时,,当时,,
因此函数在区间内单调递减,在区间内单调递增,
函数在处取到极小值,
当时,,当时,,则函数在处取到极大值5
所以函数在区间上的最大值是5,最小值是.
故答案为:5;
题型四:求函数的最值(含参)
11.已知函数.
(1)求函数的最小值;
(2)求函数在上的最小值.
【解析】(1)因为,所以,
由,得,所以;由,得,所以,
所以函数在上单调递减,在单调递增,
故在处取得极小值,也是最小值,
所以的最小值为,无最大值.
(2)由(1)知,函数在上单调递减,在单调递增,
当,即时,在单调递减,
;
当时,即在单调递减,单调递增,.
当时,在单调递增,;
综上所述.
1
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